Вы здесь

ФОДЖ КФ 2

Тип масла

Трансформаторное, Турбинное, Индустриальное и др.

Назначение и производительность

Очистка и осушка, не менее: 1200-1800 литров/час

Установки типа ФОДЖ  предназначены для очистки и осушки диэлектрических жидкостей (индустриальных масел и др. диэлектриков). Отличительной особенностью установок есть использование в качестве фильтров тонкой очистки электрофильтров  типа ФО 30/60ДЖ, что позволяет многократно сократить расходы на очистку продукта.

Одной из основных причин отказов и повреждений в работе систем регулирования, смазки и уплотнения вала турбоагрегатов является потеря эксплуатационных свойств турбинных масел. В первую очередь это обусловлено тем, что многие энергетические объекты практически исчерпали свой срок эксплуатации. Кроме того, существующие методы и приборы контроля текущего состояния энергетических масел, а также оборудование для их очистки морально и физически устарели и не отличаются высокой эффективностью.

Международный стандарт ISO 4406 для надежной работы турбоагрегатов и их узлов рекомендует проводить очистку масла до нормы 15/12, что соответствует регламентированию содержания частиц размером 3-25 мкм. Если не следовать данному требованию, то возможно возникновение следующих ситуаций:

  • накопление механических загрязнений в зазорах и дроссельных сечениях узлов регулирования и зазорах золотников, что приводит к отказам системы регулирования;
  • проникновение твердых частиц в опорный подшипник с последующим нарушением установки подушек и тяжелой аварией турбины;
  • увеличение электропроводности масла и возрастание риска возникновения ковровых электрических разрядов между ротором турбины и баббитовым вкладышем подшипника.​

В случае загрязнения турбинного масла механическими примесями и водой наблюдаются такие явления, как:

  • повышение рабочей температуры масла;
  • преждевременный износ или разрушение подшипников;
  • неустойчивая работа системы регулирования;
  • увеличение финансовых затрат на обслуживание и ремонты турбоагрегатов и из узлов.

Сейчас реальный срок службы турбинного масла составляет в среднем от двух до пяти лет, при этом нередки случаи его преждевременных замен. В то же время опыт многих зарубежных фирм свидетельствует о том, что при регулярной очистке турбинное масло может успешно эксплуатироваться не менее 10 лет.

Основной причиной преждевременной замены турбинного масла является то, что существующие фильтрующие устройства в виде металлических сеток имеют ячейки с размером стороны 500 и 250 мкм, и не способны обеспечить необходимую чистоту масла. В результате этого в масле накапливаются различные силикаты, металлические фрагменты, затвердевшая смола, волокна, прозрачные кристаллические частицы, а также продукты старения, размер которых может достигать 250-500 мкм.

Среди потенциальных решений данной проблемы можно выделить следующие:

  • установка стационарных фильтров;
  • использование центрифуг;
  • мобильные установки фильтрации, использующие вакуумное воздействие на влагу и газы;
  • мобильные и стационарные установки с применением цеолита;
  • мобильные установки для полной регенерации турбинных масел.

Учитывая высокую загрязненность эксплуатационных турбинных масел, оправданной мерой является применение в качестве фильтрующих элементов металлических сеток многократного использования тонкостью фильтрации 10-20 мкм. Но рассчитывать на полное решение проблем таким способом не стоит, поскольку даже фильтры с размером ячейки 20 мкм такие примеси задерживают лишь номинально, что связано со случайностью размеров и пространственной ориентации частиц в потоке жидкости.

В случае использования центрифуг не удается обеспечить очистку турбинного масла от частиц размером 5 мкм и менее. Со временем их количество становится недопустимо большим, что существенно снижает чистоту рабочей жидкости и ускоряет ее окисление. Не стоит забыть, что применение центрифуг сопряжено также и с потерями масла.

Цеолит в результате неоднократной регенерации (прокаливания) может крошиться и образовать большое количество пыли. Поэтому необходима установка дополнительного фильтра тонкой очистки. Кроме того, такой сорбент имеет ограничения по дегидратационной способности.

Перечисленных недостатков лишены мобильные установки фильтрации типа  ФОДЖ.

 

За время работы установок типа «ФОДЖ» установлено:

1. Установки способны очищать масла до 5-9 класса чистоты по ГОСТ17216-01 без останова маслонаполненного оборудования путем рециркуляции  и поддерживать его чистоту на уровне не хуже 9-го класса в течение всего срока эксплуатации оборудования, что полностью соответствует требованиям РД 0444-03.

2. Установки способны оперативно удалять влагу (как свободную, так и связанную) из масла до состояния «отсутствие» по ГОСТ 2477.

3. Удаляются частицы любых размеров (вплоть до 0,1-0,5 микрон) любой химической природы.

4. Постоянное применение установок позволяет продлевать сроки эксплуатации масел за счет замедления процесса старения масел, своевременно удаляя мех.примеси, влагу и продукты старения масел. Останавливается рост кислотного числа масла.

5. Применяемые режимы очистки масел позволяют частично промывать маслонаполненное оборудование.

6. Применение установок исключает дополнительные затраты на сменные фильтры тонкой очистки, т.к. они заменены на фильтры электростатической очистки, количество регенераций которого не ограничено.

7. Установки автоматизированы, компактны и мобильны, что позволяет эксплуатировать их одним оператором.

8. Установки надежны в эксплуатации и просты в обслуживании.

9. При обработке масел электростатическими полями увеличивается толщина смазочного слоя на поверхности трения, возрастает несущая способность абсорбированной пленки, возрастает объемный коэффициент полезного действия гидроприводов.

Наименование параметра

Значение

 Производительность очистки, литров/час, не менее:

 - для повышенной производительности

 - для нормальной производительности

 

1800

1200

 Степень очистки за один цикл

30-50%

 Максимально достигаемый класс после очистки

7

 Концентрация воды после очистки, %, не более

0,003

 Рабочее давление, Бар, не более

3

 Температура жидкости на входе, С°

15-80

 Номинальное напряжение питания, В

380

 Потребляемая мощность, кВт, не более

4

 Уровень шума, ДБ(А), не более

80

 Время регенерации электрофильтров, минут, не более

30

 Коэффициент очистки по  фракциям 5-10 мкм,

 за 1 проход в  %, не менее

50

 Габаритные размеры, мм, не более:

 - длина

 - ширина

 - высота

 

2000

1000

2000

 Масса, кг, не более

350

Турбосушка ПАО-200 предназначена для удаления свободной и растворенной воды  из продукта путем перколяции внутри камеры агрегата с выводом влаги через каплеотделитель.

Комплект фильтров грубой очистки предназначен для предварительной очистки продукта от мех. примесей размером свыше 20 мкм, перед подачей его на фильтры тонкой очистки.

Комплект электрофильтров тонкой очистки предназначен для удаления из продукта мех. примесей размерами от 1мкм. 

Система управления и контроля процессов предназначена для директивного и автоматического управления процессами работы установки, а также контроля над соблюдением рабочих параметров, заложенных в принцип работы установки, в том числе параметров электрофильтров и защит.

В состав ФОДЖ входит:

1. Турбосушка ПАО-200 (перколяционно-асперационный осушитель);

2. Комплект фильтров грубой очистки с тонкостью фильтрации 20 мкм – 2 шт. (полипропилен А-4).

3. Комплект электрофильтров тонкой очистки –  до 2 шт.

4. Система управления и контроля процессов АСУ (автоматическая система управления).

5. ЗиП.

6. Шланги –2 шт.

Многолетние исследования позволили разработать математические модели, описывающие динамику микрочастиц размером 0,1 микрона в реальных диэлектрических жидкостях. Технология основана на математических моделях, описывающих движение микрочастиц в реальных диэлектрических жидкостях.

Принцип действия – взаимодействие полей, которыми обладают частицы загрязнений, и электростатического поля сложной конфигурации, созданного в системе фокусирующих электродов (рис.1). В результате воздействия внешнего электростатического поля на поле частиц загрязнения возникают комплексы сил, под воздействиями которых частицы загрязнения удаляются из потока жидкости в специальные ячейки – накопители загрязнений (рис.2)

 

 

Рис.1 Система фокусирующих электродов 

 

 

Рис.2 Ячейки-накопители загрязнений

 

Попадая в пакет, масло с механическими примесями проходит через электростатическое поле сложной конфигурации. Если диэлектрическая проницаемость частиц загрязнения отличается от проницаемости жидкости, частицы поляризуются, они становятся индуцированными диполями с моментом пропорциональным напряженности. При изучении влияния электрических полей, с целью создания электрофильтров, было установлено, что частицы загрязнения движутся к электроду при определенных параметрах напряженности внешнего электрического поля. Осаждению на электроды подвержены не только частицы металлического происхождения, но и абразивного происхождения, а также, частично, полимеры. У частиц загрязнения в электростатическом поле образуется объемный поверхностный заряд, и благодаря этому явлению частицы взаимодействуют с электродом. В силу очень низкой объемной концентрации ионов в жидких диэлектрических средах постоянный заряд на поверхности частицы  мал и может совершенно не проявляться на фоне поляризационного поверхностного заряда, выделяющегося под влиянием внешнего поля на границе фаз. Такой заряд превращает частицу в диполь, который даже в случае слабого неоднородного поля движется вдоль его градиента. Кроме того, в области сильных полей накопление осадков на металлических электродах при углеводородных неполярных средах, к которым относятся нефтяные масла, как правило, не происходит. Этому препятствует перезарядка поверхности частиц, осуществляемая при касании ее к противоположно заряженному электроду, что обеспечивает дрейф частиц загрязнения в межэлектродном пространстве.

Таким образом, следует учитывать, что частицы, вышедшие за пределы поля, практически сразу теряют заряд и для взаимодействия между собой или с силовым полем металла (кстати, тоже электростатическое поле) должны иметь мощный источник заряда. Равно с этим, исследователями доказано, что как слабое поле, так и чрезмерно сильное могут создать эффект бесполезности электрофильтра.

В электрофильтрах типа ФОДЖ выбранные параметры напряженности поля соответствуют оптимальным режимам работы электростатического поля для удаления частиц загрязнения, а методика варьирования напряженности поля является гарантией эффективности очистки электрофильтра в различных условиях диэлектрической жидкости. Оптимальность выбранных параметров подтверждена не только результатами исследователей, но и обследованиями электрофильтра после очистки, где, как на электродах, так и в отстойной зоне электрофильтра наблюдалось значительное скопление осаженных частиц загрязнения, включая металлы, абразивы, полимеры, о чем свидетельствуют многочисленные акты обследований на АЭС, ТЭС и др. объектах, где применялись ФОДЖ.

Проходя через ряд электродов частицы «выдергиваются» из потока жидкости и осаждаются на электродах противоположной полярности, которые удерживают их до момента снятия напряжения. При заполнении ячеек накопителей, срабатывает световая сигнализация, указывающая, что электрофильтр наполнен.

Для регенерации фильтра необходимо разобрать блок электродов и протереть пластины  растворителем, а также слить из отстойной зоны электрофильтра грязь. Затем пакет необходимо собрать и установить в корпусе, после чего электрофильтр готов к работе. Количество регенерации электрофильтра не ограничено. Время регенерации –30 минут.

Электростатическое поле, ввиду своей недостаточной  напряженности не имеет возможности изменять химические свойства масел.

 

Однако при воздействии электростатики на минеральные масла наблюдаются следующие положительные эффекты:

1. Увеличение толщины смазочного слоя на поверхности трения вследствие улучшения физической адсорбционной способности ПАВ (поверхностно-активных веществ), а значит, уменьшения интенсивности износа трущихся поверхностей;

2. Продукты износа, покрытые полимолекулярным слоем рабочей жидкости, вызывают износ поверхности трения в меньшей степени, а соизмеримые с толщиной граничной пленки смазочного материала заполняют шероховатости поверхностей трения и способствуют снижению контактных давлений. Тем самым играют положительную роль с точки зрения износных явлений;

3. Несущая способность адсорбированной пленки  возрастает  благодаря  росту локальной концентрации молекул ПАВ непосредственно на поверхности трения и более высокой степени ее «упакованности» молекулами ПАВ;

4. Благодаря снижению удельных контактных давлений в паре трения и росту толщины адсорбированного слоя уменьшается число прямых взаимодействий выступов неровностей контактирующих поверхностей, что позволяет снизить величину износа пар трения в условиях граничной смазки;

5. Происходит рост объемного коэффициента полезного действия гидроприводов, так как во времени интенсивность износа рабочих поверхностей падает, а, кроме того, утечки масла через уплотнения уменьшаются благодаря росту величины граничного слоя смазки;

6. Интенсифицируется эффект трибополимеризации, поскольку возрастает масса углеводородной смазочной среды и, как следствие, происходит увеличение аморфных высокомолекулярных продуктов – полимеров трения. Такие полимеры трения вызывают улучшение противозадирных и противоизносных свойств смазочных материалов;

7. Продукты износа меньше зазора пары трения, покрытые оболочкой ПАВ, выполняют функции противоизносной  и антифрикционной присадок, препятствуя непосредственному контакту трущихся поверхностей, что приводит к снижению интенсивности износа пар трения.

 

Фото проб масла до и после очистки при 100-кратном увеличении:

          

Добавить комментарий

Картинка
Максимальный размер файла: 256 МБ.
Разрешённые типы файлов: png gif jpg jpeg.